Passivering er en kerneproces i produktionen af valsetkobberfolie. Det fungerer som et "molekylært niveauskjold" på overfladen, der forbedrer korrosionsbestandigheden, mens det omhyggeligt afbalancerer dens påvirkning af kritiske egenskaber som ledningsevne og loddeevne. Denne artikel dykker ned i videnskaben bag passiveringsmekanismer, præstationsafvejninger og ingeniørpraksis. BrugerCIVEN METAL's gennembrud som et eksempel, vil vi udforske dens unikke værdi inden for avanceret elektronikfremstilling.
1. Passivation: Et "molekylært niveauskjold" til kobberfolie
1.1 Hvordan passiveringslaget dannes
Gennem kemiske eller elektrokemiske behandlinger dannes et kompakt oxidlag på 10-50nm tykt på overfladen afkobberfolie. Dette lag består hovedsageligt af Cu₂O, CuO og organiske komplekser og giver:
- Fysiske barrierer:Iltdiffusionskoefficienten falder til 1×10⁻¹⁴ cm²/s (ned fra 5×10⁻⁸ cm²/s for bart kobber).
- Elektrokemisk passivering:Korrosionsstrømtætheden falder fra 10μA/cm² til 0,1μA/cm².
- Kemisk inertitet:Overfladefri energi reduceres fra 72mJ/m² til 35mJ/m², hvilket undertrykker reaktiv adfærd.
1.2 Fem vigtige fordele ved passivering
| Ydeevne aspekt | Ubehandlet kobberfolie | Passiveret kobberfolie | Forbedring |
| Saltspraytest (timer) | 24 (synlige rustpletter) | 500 (ingen synlig korrosion) | +1983 % |
| Oxidation ved høj temperatur (150°C) | 2 timer (bliver sort) | 48 timer (bevarer farven) | +2300 % |
| Opbevaringsliv | 3 måneder (vakuumpakket) | 18 måneder (standard pakket) | +500 % |
| Kontaktmodstand (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4 %) | – |
| Højfrekvent indsættelsestab (10GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7 %) | – |
2. Det "dobbeltæggede sværd" af passiveringslag – og hvordan man balancerer det
2.1 Evaluering af risici
- Lidt reduktion i ledningsevne:Passiveringslaget øger huddybden (ved 10GHz) fra 0,66μm til 0,72μm, men ved at holde tykkelsen under 30nm kan resistivitetsforøgelser begrænses til under 5%.
- Udfordringer til lodning:Lavere overfladeenergi øger loddebefugtningsvinklerne fra 15° til 25°. Brug af aktive loddepastaer (RA-type) kan udligne denne effekt.
- Adhæsionsproblemer:Harpiksbindingsstyrken kan falde 10-15 %, hvilket kan afbødes ved at kombinere ru- og passiveringsprocesser.
2.2CIVEN METAL's balancerende tilgang
Gradient Passivation Technology:
- Basislag:Elektrokemisk vækst af 5 nm Cu20 med (111) foretrukken orientering.
- Mellemlag:En 2-3 nm benzotriazol (BTA) selvsamlet film.
- Ydre lag:Silankoblingsmiddel (APTES) for at forbedre harpiksvedhæftningen.
Optimerede resultater:
| Metrisk | IPC-4562-krav | CIVEN METALResultater af kobberfolie |
| Overflademodstand (mΩ/sq) | ≤300 | 220-250 |
| Skrælstyrke (N/cm) | ≥0,8 | 1,2-1,5 |
| Trækstyrke for loddeforbindelser (MPa) | ≥25 | 28-32 |
| Ionisk migrationshastighed (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2-0,3 |
3. CIVEN METAL's Passivation Technology: Omdefinering af beskyttelsesstandarder
3.1 Et fire-lags beskyttelsessystem
- Ultra-tynd oxidkontrol:Pulsanodisering opnår tykkelsesvariation inden for ±2nm.
- Organisk-uorganiske hybridlag:BTA og silan arbejder sammen for at reducere korrosionshastigheden til 0,003 mm/år.
- Overfladeaktiveringsbehandling:Plasmarensning (Ar/O₂-gasblanding) genskaber loddebefugtningsvinklerne til 18°.
- Realtidsovervågning:Ellipsometri sikrer passiveringslagtykkelse inden for ±0,5nm.
3.2 Ekstrem miljøvalidering
- Høj luftfugtighed og varme:Efter 1.000 timer ved 85°C/85 % RF ændres overflademodstanden med mindre end 3 %.
- Termisk stød:Efter 200 cyklusser på -55°C til +125°C opstår der ingen revner i passiveringslaget (bekræftet af SEM).
- Kemisk modstand:Modstanden mod 10 % HCl-damp øges fra 5 minutter til 30 minutter.
3.3 Kompatibilitet på tværs af applikationer
- 5G millimeterbølgeantenner:28GHz indsættelsestab reduceret til kun 0,17dB/cm (sammenlignet med konkurrenternes 0,21dB/cm).
- Bilelektronik:Består ISO 16750-4 saltspraytest, med udvidede cyklusser til 100.
- IC-underlag:Vedhæftningsstyrken med ABF-harpiks når 1,8N/cm (gennemsnit i industrien: 1,2N/cm).
4. Fremtiden for passiveringsteknologi
4.1 Atomic Layer Deposition (ALD) teknologi
Udvikling af nanolaminat-passiveringsfilm baseret på Al₂O₃/TiO₂:
- Tykkelse:<5nm, med resistivitetsforøgelse ≤1%.
- CAF (Conductive Anodic Filament) modstand:5x forbedring.
4.2 Selvhelbredende passiveringslag
Inkorporering af mikrokapselkorrosionshæmmere (benzimidazolderivater):
- Selvhelbredende effektivitet:Over 90 % inden for 24 timer efter ridser.
- Levetid:Forlænget til 20 år (sammenlignet med standarden 10-15 år).
Konklusion:
Passiveringsbehandling opnår en raffineret balance mellem beskyttelse og funktionalitet til rulletkobberfolie. Gennem innovation,CIVEN METALminimerer passiveringens ulemper og gør den til en "usynlig rustning", der øger produktets pålidelighed. Efterhånden som elektronikindustrien bevæger sig mod højere tæthed og pålidelighed, er præcis og kontrolleret passivering blevet en hjørnesten i kobberfoliefremstilling.
Posttid: Mar-03-2025